Umweltkonzentrationen

Umweltkonzentrationen bezeichnen die Konzentrationen chemischer Substanzen in Umweltmedien wie Luft, Wasser, Boden, Sediment oder Biota. Sie geben an, wie stark ein Stoff in einem bestimmten Medium vorhanden ist und in welchem Rahmen Risiko oder Auswirkungen zu erwarten sind. Die Einheiten variieren je nach Medium: Luft in Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m3), Wasser in Milligramm pro Liter (mg/L) oder Mikrogramm pro Liter (µg/L), Boden und Sediment in Milligramm pro Kilogramm (mg/kg) Trockengewicht, Biota oft relativ zum Gewebe- oder Fettgehalt.

Für Umweltkonzentrationen spielen sowohl natürliche Prozesse als auch menschliche Emissionen eine Rolle. Transport, Dilution, Sorption an Ton- und organischen Stoffen, Abbau durch Biodegradation oder Photolyse sowie metabolismessige Änderungen beeinflussen Konzentration und Verteilung. Messungen erfordern standardisierte Probenahme, Qualitätssicherung und Kalibrierung der Analytik. Typische Analysemethoden umfassen Gaschromatographie mit Massenspektrometrie (GC-MS), Flüssigkeitschromatographie (LC-MS/MS) und Induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) zur Bestimmung von organischen Substanzen und Metallen.

Die Bewertung von Umweltkonzentrationen erfolgt oft im Rahmen von Risiko- und Rechtskonzepten. Umweltqualitätstandards oder Grenzwerte dienen als Referenz; in der Risikoabschätzung wird häufig der Vergleich von geschätzten Umweltkonzentrationen mit einem PNEC (predicted no-effect concentration) und einem geschätzten Expositionsniveau (PEC) genutzt. Verhältniswert HQ (PEC/PNEC) führt zur Einschätzung des ökologischen Risikos. Monitoring-Programme sammeln Langzeitdaten, um Trends zu erkennen und regulatorische Entscheidungen zu unterstützen.

Herausforderungen umfassen sehr niedrige Konzentrationen, komplexe Matrixeffekte, Heterogenität von Proben und Unsicherheit in Modellen. Umweltkonzentrationen sind damit zentrale Datenbasis für Umweltüberwachung, Risikobewertung und Maßnahmen zur Emissionsminderung.